EP2937951A1 - Flachbandkabel für eine wickelfeder - Google Patents

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EP2937951A1
EP2937951A1 EP15161841.0A EP15161841A EP2937951A1 EP 2937951 A1 EP2937951 A1 EP 2937951A1 EP 15161841 A EP15161841 A EP 15161841A EP 2937951 A1 EP2937951 A1 EP 2937951A1
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insulating layer
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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    • H05K2201/09709—Staggered pads, lands or terminals; Parallel conductors in different planes

Definitions

  • the invention relates to a ribbon cable, in particular a ribbon cable for a coil spring, arranged with a plurality of parallel to each other, of each other electrically insulated conductors.
  • Ribbon cables per se are well known from the prior art, for example from the DE 198 82 022 B4 or the DE 196 04 797 A1 , Such ribbon cables are often used in so-called coil springs, as they are installed, for example, in steering devices of a vehicle to allow an electrical connection between a steering wheel as a rotor and the steering column or the vehicle as a stator.
  • the ribbon cable is usually spirally wound in a Wichelfedergephaseuse and connected to one end on the steering wheel or on the rotor and with the other end on the stator or the vehicle.
  • the helical winding creates a resilient, flexible and thus compensating cable connection.
  • a conductor For each signal to be transmitted, a conductor is usually provided in the ribbon cable. If a larger number of signals to transmit either a wider ribbon cable is required, which usually requires a larger coil spring housing, or at least another ribbon cable, which is to be connected via separate plugs, which also require additional space.
  • a ribbon cable in which the conductors are arranged in at least two superposed, preferably parallel, extending and insulated from each other interconnect layers.
  • the ribbon cable at least between two interconnect layers on an insulating layer, wherein the insulating layer preferably extends over almost an entire length of the ribbon cable and in particular is an insulating film.
  • an uppermost interconnect layer and / or a lowermost interconnect layer are covered by an insulating layer, wherein the insulating layer preferably extends over almost an entire length of the ribbon cable and in particular is an insulating film.
  • At least one uppermost and / or one lowermost insulating layer and the insulating layers arranged between the conductor layers each have a window-shaped opening, wherein the window-shaped openings are arranged and configured in such a way that the conductors of at least two conductor track layers pass through the openings are electrically contacted, for example with a plug or the like.
  • This allows a simple contacting of the conductors, in particular at any position of the ribbon cable.
  • the recesses in the insulating layers allow easy welding or soldering of the conductors to other electrical components.
  • the window-shaped openings or recesses are preferably arranged at least in one end region of the ribbon cable, in particular in both end regions.
  • At least two conductors of different conductor track layers are arranged at least partially, preferably completely, laterally offset one above the other or extend laterally offset one above the other. This can a simple contact with all conductors of the ribbon cable can be achieved. In particular, if corresponding recesses, such as the above-described window-shaped openings, are provided in the insulating layers.
  • the ribbon cable preferably has at least one plug in which the conductors of at least two conductor track layers are brought together. Particularly preferably, the plug is contacted through the window-shaped openings in the insulating layers with the conductors.
  • the arrangement of the conductors in a plurality of conductor layer tracks more conductors can be integrated into a ribbon cable according to the invention as in a known from the prior art flat cable comparable width.
  • a larger number of signals can be transmitted with a ribbon cable according to the invention, without appreciably more space for a wider ribbon cable is required.
  • the flat ribbon cable according to the invention has the advantage that the conductor track layers can be brought together in a common connector and not a separate connector is required for each conductor layer.
  • Fig. 1a shows a schematic representation of a first embodiment of a flat ribbon cable 10 according to the invention in plan view.
  • the ribbon cable 10 has a plurality of parallel conductors 11 and 12 made of copper, which are each electrically isolated from each other.
  • the conductors 11 are arranged in a first interconnect layer or conductor track plane 16 and the conductors 12 in a second, parallel to the first interconnect layer 16 extending interconnect level 15, see Fig. 2 which make a section along the sectional plane AA 'through the in Fig. 1a shown ribbon cable 10 shows.
  • the conductors 11 and 12 are each arranged completely offset laterally one above the other, i. not overlapping. Between the individual interconnect layers 15 and 16 with the conductors 11 and 12 is almost over an entire length of the ribbon cable 10, an insulating layer 13 made of an insulating plastic sheet 13 to electrically isolate the conductors 11 and 12 from each other. Furthermore, the uppermost interconnect layer 16 and the lowermost interconnect layer 15 are also provided with an insulating layer 13 in the form of an insulating film.
  • the insulating layers 13 each have at the ends of the ribbon cable 10 window-shaped openings 14 and recesses, which are also arranged one above the other, see also Fig. 1b , As a result, the conductors 11 and 12 are exposed in these areas and can thus be electrically contacted with other components, for example with a plug. Since the insulating layers 13 are recessed in a contact area, can be easily made by welding or soldering an electrical contact with other components.
  • an inventive ribbon cable 10 not only allows the transmission of a larger number of signals, but a plurality of interconnect layers 15, 16 can be combined in a simple manner in a plug. Thus, in comparison with the use of two conventional flat-ribbon cables, one plug each can be dispensed with.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flachbandkabel (10) für eine Wickelfeder mit mehreren parallel zueinander angeordneten, von einander elektrisch isolierten Leitern (11, 12), wobei die Leiter (11, 12) in wenigstens zwei übereinander verlaufenden und voneinander isolierten Leiterbahnschichten (15, 16) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Flachbandkabel, insbesondere ein Flachbandkabel für eine Wickelfeder, mit mehreren parallel zu einander angeordneten, von einander elektrisch isolierten Leitern.
  • Flachbandkabel an sich sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE 198 82 022 B4 oder der DE 196 04 797 A1 . Derartige Flachbandkabel werden häufig in sogenannten Wickelfedern eingesetzt, wie sie beispielsweise in Lenkeinrichtungen eines Fahrzeugs verbaut werden, um eine elektrische Verbindung zwischen einem Lenkrad als Rotor und der Lenksäule bzw. dem Fahrzeug als Stator zu ermöglichen.
  • Das Flachbandkabel ist dabei in der Regel spiralförmig in einem Wichelfedergehäuse aufgewickelt und mit einem Ende am Lenkrad bzw. am Rotor und mit dem anderen Ende am Stator bzw. dem Fahrzeug verbunden. Durch die spiralförmige Aufwicklung entsteht eine federnde, flexible und damit ausgleichende Kabelverbindung.
  • Für jedes zu übertragende Signal ist dabei in der Regel ein Leiter im Flachbandkabel vorgesehen. Ist eine größere Anzahl von Signalen zu übertragen ist entweder ein breiteres Flachbandkabel erforderlich, was in der Regel ein größeres Wickelfedergehäuse erfordert, oder wenigstens ein weiteres Flachbandkabel, welches jeweils über separate Stecker zu verbinden ist, die ebenfalls zusätzlichen Bauraum erfordern.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Flachbandkabel bereitzustellen, mit welchem eine größere Anzahl von Signalen übertragen werden kann, insbesondere ohne dass sich der Bauraumbedarf für das Flachbandkabel nennenswert erhöht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flachbandkabel gelöst bei dem die Leiter in wenigstens zwei übereinander, vorzugsweise parallel, verlaufenden und voneinander isolierten Leiterbahnschichten angeordnet sind. Durch die Anordnung der Leiter in mehreren Leiterbahnschichten übereinander und nicht nebeneinander, insbesondere durch eine Anordnung in übereinander angeordneten Leiterbahnebenen, kann die Anzahl der Leiter des Flachbandkabels und damit die Anzahl der übertragbaren Signale auf einfache Art und Weise erhöht werden, ohne dass sich der Bauraumbedarf des Flachbandkabels nennenswert erhöht, insbesondere ohne dass das Flachbandkabel breiter wird oder dass zusätzliche Kontaktierungselemente erforderlich sind.
  • Dies ist insbesondere bei Flachbandkabeln für Wickelfedern vorteilhaft, denn die Höhe des Wickelfedergehäuses und damit der für das Wickelfedergehäuse erforderliche Bauraum sind maßgeblich von der Breite des darin angeordneten, spiralförmig aufgewickelten Flachbandkabels abhängig.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Flachbandkabel wenigstens zwischen zwei Leiterbahnschichten eine Isolierschicht auf, wobei sich die Isolierschicht vorzugsweise über nahezu eine gesamte Länge des Flachbandkabels erstreckt und insbesondere eine Isolierfolie ist. Dadurch kann eine erforderliche elektrische Isolierung der Leiter sichergestellt werden.
  • Bevorzugt sind alternativ oder zusätzlich eine oberste Leiterbahnschicht und/oder eine unterste Leiterbahnschicht von einer Isolierschicht abgedeckt, wobei sich die Isolierschicht vorzugsweise über nahezu eine gesamte Länge des Flachbandkabels erstreckt und insbesondere eine Isolierfolie ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen dabei wenigstens eine oberste und/oder eine unterste Isolierschicht und die zwischen den Leiterschichten angeordneten Isolierschichten jeweils eine fensterförmige Öffnung auf, wobei die fensterförmigen Öffnungen derart übereinander angeordnet und ausgebildet sind, dass die Leiter wenigstens zweier Leiterbahnschichten durch die Öffnungen hindurch elektrisch kontaktierbar sind, beispielsweise mit einem Stecker oder dergleichen. Dies ermöglicht eine einfache Kontaktierung der Leiter, insbesondere an einer beliebigen Position des Flachbandkabels. Ferner ermöglichen die Aussparungen in den Isolierschichten ein problemloses Verschweißen oder Verlöten der Leiter mit anderen elektrischen Komponenten. Bevorzugt sind die fensterförmigen Öffnungen bzw. Aussparungen dabei wenigstens in einem Endbereich des Flachbandkabels angeordnet, insbesondere in beiden Endbereichen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind wenigstens zwei Leiter unterschiedlicher Leiterbahnschichten zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, seitlich versetzt übereinander angeordnet bzw. verlaufen seitlich versetzt übereinander. Dadurch kann eine einfache Kontaktierung mit allen Leitern des Flachbandkabels erreicht werden. Insbesondere wenn entsprechende Aussparungen, wie beispielsweise die vorbeschriebenen fensterförmige Öffnungen, in den Isolierschichten vorgesehen sind.
  • Zur elektrischen Kopplung des Flachbandkabels mit anderen elektrischen Komponenten weist das Flachbandkabel bevorzugt wenigstens einen Stecker auf, in dem die Leiter von wenigstens zwei Leiterbahnschichten zusammengeführt sind. Besonders bevorzugt ist der Stecker dabei durch die fensterförmigen Öffnungen in den Isolierschichten hindurch mit den Leitern kontaktiert.
  • Durch die Anordnung der Leiter in mehreren Leiterschichtbahnen können mehr Leiter in ein erfindungsgemäßes Flachbandkabel integriert werden als in ein aus dem Stand der Technik bekanntes Flachbandkabel vergleichbarer Breite. Somit kann mit einem erfindungsgemäßen Flachbandkabel eine größere Anzahl von Signalen übertragen werden, ohne dass nennenswert mehr Bauraum für ein breiteres Flachbandkabel erforderlich ist.
  • Gegenüber der Verwendung mehrerer einzelner Flachbandkabel hat das erfindungsgemäße Flachbandkabel den Vorteil, dass die Leiterbahnschichten in einem gemeinsamen Stecker zusammengeführt werden können und nicht für jede Leiterbahnschicht ein separater Stecker erforderlich ist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1a
    schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachbandkabels in Draufsicht,
    Fig. 1b
    schematisch in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des in Fig. 1a gezeigten, erfindungsgemäßen Flachbandkabels und
    Fig. 2
    schematisch einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Flachbandkabels aus den Fig. 1a und 1b in Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A'.
  • Fig. 1a zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachbandkabels 10 in Draufsicht. Das Flachbandkabel 10 weist mehrere parallel verlaufende Leiter 11 und 12 aus Kupfer auf, die jeweils elektrisch voneinander isoliert sind. Die Leiter 11 sind dabei in einer ersten Leiterbahnschicht bzw. Leiterbahnebene 16 angeordnet und die Leiter 12 in einer zweiten, parallel zu der ersten Leiterbahnschicht 16 verlaufenden Leiterbahnebene 15, siehe Fig. 2, die einen Schnitt entlang der Schnittebene A-A' durch das in Fig. 1a dargestellte Flachbandkabel 10 zeigt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leiter 11 und 12 dabei jeweils vollständig seitlich versetzt zueinander übereinander angeordnet, d.h. nicht überlappend. Zwischen den einzelnen Leiterbahnschichten 15 und 16 mit den Leitern 11 bzw. 12 ist nahezu über eine gesamte Länge des Flachbandkabels 10 eine Isolierschicht 13 aus einer Isolierfolie 13 aus Kunststoff eingebracht, um die Leiter 11 und 12 entsprechend voneinander elektrisch zu isolieren. Ferner sind die oberste Leiterbahnschicht 16 sowie die unterste Leiterbahnschicht 15 ebenfalls mit einer Isolierschicht 13 in Form einer Isolierfolie versehen.
  • Bei diesem Flachbandkabel weisen die Isolierschichten 13 jeweils an den Enden des Flachbandkabels 10 fensterförmige Öffnungen 14 bzw. Aussparungen auf, welche ebenfalls übereinander angeordnet sind, siehe auch Fig. 1b. Dadurch sind die Leiter 11 und 12 in diesen Bereichen jeweils freigelegt und können somit mit anderen Komponenten elektrisch kontaktiert werden, beispielsweise mit einem Stecker. Da die Isolierschichten 13 in einem Kontaktbereich ausgespart sind, kann problemlos durch Schweißen oder Löten eine elektrische Kontaktierung mit anderen Komponenten hergestellt werden.
  • Da alle drei Isolierschichten 13 jeweils eine entsprechende fensterförmige Öffnung 14 Bereichen aufweisen, und diese übereinander angeordnet sind, können die Leiter 11 und 12 der beiden Leiterbahnschichten 15 und 16 auch problemlos gemeinsam in einem einzigen, hier nicht dargestellten Stecker zusammengeführt und kontaktiert werden. Somit ermöglicht ein erfindungsgemäßes Flachbandkabel 10 nicht nur die Übertragung einer größeren Anzahl von Signalen, sondern mehrere Leiterbahnschichten 15, 16 können auf einfache Art und Weise in einem Stecker zusammengeführt werden. Somit kann gegenüber der Verwendung zweier herkömmlicher Flachbandkabel jeweils ein Stecker entfallen.
  • Selbstverständlich ist eine Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu dem erläuterten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (6)

  1. Flachbandkabel (10), insbesondere für eine Wickelfeder, mit mehreren parallel zueinander angeordneten, von einander elektrisch isolierten Leitern (11, 12), dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (11, 12) in wenigstens zwei übereinander verlaufenden und voneinander isolierten Leiterbahnschichten (15, 16) angeordnet sind.
  2. Flachbandkabel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachbandkabel wenigstens zwischen zwei Leiterbahnschichten (15, 16) eine Isolierschicht (13) aufweist, wobei sich die Isolierschicht (13) vorzugsweise über nahezu eine gesamte Länge des Flachbandkabels (10) erstreckt und insbesondere eine Isolierfolie (13) ist.
  3. Flachbandkabel (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oberste Leiterbahnschicht (15) und/oder eine unterste Leiterbahnschicht (16) von einer Isolierschicht (13) abgedeckt sind, wobei sich die Isolierschicht (13) vorzugsweise über nahezu eine gesamte Länge des Flachbandkabels (10) erstreckt und insbesondere eine Isolierfolie (13) ist.
  4. Flachbandkabel (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine oberste und/oder eine unterste Isolierschicht (13) und die zwischen den Leiterbahnschichten (15, 16) angeordneten Isolierschichten (13) jeweils eine fensterförmige Öffnung (14) aufweisen, wobei die fensterförmigen Öffnungen (14) derart übereinander angeordnet und ausgebildet sind, dass die Leiter (11, 12) wenigstens zweier Leiterbahnschichten (15, 16) durch die Öffnungen (14) hindurch elektrisch kontaktierbar sind, wobei die Öffnungen (14) vorzugsweise wenigstens in einem Endbereich des Flachbandkabels (10) angeordnet sind, insbesondere in beiden Endbereichen.
  5. Flachbandkabel (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Leiter (11, 12) unterschiedlicher Leiterbahnschichten (15, 16) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, seitlich versetzt übereinander angeordnet verlaufen.
  6. Flachbandkabel (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachbandkabel (10) wenigstens einen Stecker zur elektrischen Kopplung des Flachbandkabels (10) mit anderen elektrischen Komponenten aufweist, wobei in dem Stecker die Leiter (11, 12) von wenigstens zwei Leiterbahnschichten (15, 16) zusammengeführt sind, wobei der Stecker vorzugsweise durch fensterförmige Öffnungen (14) in den Isolierschichten (13) mit den Leitern (11, 12) kontaktiert ist.
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